卡羅爾·納赫勒(Carole Nakhle)博士是國際知名的能源經濟學家，也是屢獲殊榮的水晶能源(Crystol Energy)公司的創始人兼首席執行官。水晶能源公司以其在全球能源市場、政策和地緣政治方面的獨立專業知識而聞名。水晶能源公司是國際能源論壇產業諮詢委員會的成員。2025年11月25日，卡羅爾·納赫勒博士在《地緣政治情報服務》雜誌發文，以“是什麼阻礙了小型模塊化反應堆的發展”為題，較詳細地介紹了小型模塊化反應堆的發展、現狀及前景。 他認為: 隨着電力需求飆升，各國政府和業界正重新審視SMR; 科技巨頭也正尋求SMR，以確保數字時代的清潔能源供應;工廠預製反應堆為應對氣候變化和數字化需求提供了一種可擴展的低碳解決方案，但其部署仍面臨核能發展過程中遺留的挑戰; 監管、金融和燃料方面的限制阻礙了SMR的商業化：

人們對核能的興趣正在顯著復甦，小型模塊化反應堆（SMR）吸引了全球各國政府、公用事業公司和科技公司的廣泛關注。這些現代化的核發電機組結構緊湊、工廠預製且可擴展，使其成為清潔能源的又一重要來源，有助於能源系統脫碳，同時滿足快速增長的電力需求。

這種熱情已蔓延開來。國際能源署稱，核能正在經歷“強勁復甦”，並開啟了一個“新時代”，而國際貨幣基金組織則稱之為“核能復興”。國際原子能機構連續第五年上調了全球核電預測，理由是政策支持力度加大，以及發達國家和新興經濟體對先進反應堆的興趣日益濃厚。

今年5月，川普政府公布了一項雄心勃勃的核能戰略，其中包括到2050年將美國核電裝機容量翻兩番，達到400吉瓦，其中小型模塊化反應堆（SMR）將發揮核心作用。

一個月後，英國宣布了一項25億英鎊的計劃，旨在加快SMR的部署，目標是在2030年代中期實現首次部署，同時簡化監管流程，英國政府稱之為“核能黃金時代”。

人們對核能的興趣正在顯著復甦，SMR在全球範圍內引起了越來越多的關注。

隨後，在9月，美國和英國簽署了《大西洋先進核能夥伴關係協議》，其中包括聯合安全評估、同步審批以加快兩國新建核電站的建設，以及共同承諾在2028年前消除對俄羅斯核燃料的依賴。

在這一框架內外，已經湧現出多個商業合作關係。值得注意的是，英國森特里卡公司（Centrica）和美國先進核能開發商X-energy計劃在英格蘭東北部部署多達12座小型模塊化反應堆（SMR）。由美國霍爾泰克國際公司（Holtec International）、法國電力公司（EDF UK）和房地產公司Tritax Management組成的合作項目，將在位於諾丁漢郡的前科塔姆燃煤電站（Cottam）開發霍爾泰克公司的SMR-300反應堆。

英國政府選擇勞斯萊斯小型模塊化反應堆公司（Rolls-Royce SMR）——一家總部位於英國的合資企業，成員包括勞斯萊斯公司、卡塔爾主權財富基金、法國BNF資源公司、美國星座公司（Constellation）和捷克公用事業公司CEZ——在威爾士的威爾法（Wylfa）部署首批小型模塊化反應堆。該合資企業還將向歐洲大陸交付預製反應堆，首先是捷克共和國的發電廠。

其他地區也呈現出同樣的勢頭。加拿大已在其達靈頓工廠啟動了首個小型模塊化反應堆（SMR）的建設，並正在資助多個省份的SMR開發項目。瑞典的Blykalla公司正通過新的公私合作模式推進SMR的部署。在東南亞，越南、菲律賓和泰國等國也開始將SMR納入其長期能源戰略。

SMR推廣中的新參與者和舊障礙

推動這一趨勢的不僅僅是傳統的電力公司。亞馬遜和谷歌等科技巨頭也已進入SMR領域，它們不僅是投資者，也是大型能源用戶，計劃利用這些反應堆為其自身高耗能的運營提供動力。 2024年，亞馬遜宣布將投入超過5億美元用於小型模塊化反應堆（SMR）的開發，並與公共事業聯盟西北能源公司（Energy Northwest）合作，在華盛頓州開發一個可容納多達四台SMR機組、總裝機容量達960兆瓦（MW）的場地。亞馬遜還通過其氣候承諾基金（Climate Pledge Fund）投資了X-energy公司。

同樣，谷歌也與Kairos Power公司合作，計劃在2030年前將SMR併網發電，旨在為其位於美國東南部的數據中心提供500兆瓦的清潔能源。這些科技巨頭的參與標誌着一個轉折點，核能不再僅僅是公共事業資產，而是滿足數字經濟和人工智能能源需求的商業解決方案。

事實與數據

對SMR感興趣的國家累計數量

僅僅五年前，幾乎沒有國家對小型模塊化反應堆（SMR）感興趣。但隨着2022年能源危機和人工智能的興起，人們對SMR的興趣迅速增長。對SMR感興趣的國家從2020年和2021年的1個，到2022年的5個，到2023年的10個，再到2024年的16個。今年，全球至少有25個國家的政府正在正式探討部署小型反應堆的可能性。（來源：國際原子能機構2024年報告）

然而，在這些令人矚目的新聞背後，隱藏着一個更為嚴峻的現實。傳統核電面臨的諸多長期挑戰——例如漫長的許可審批流程、高昂的前期成本、受限的燃料供應鏈以及尚未解決的廢物管理問題——對SMR同樣適用。儘管支持者認為這些小型反應堆在可擴展性和選址方面具有優勢，但其商業可行性之路仍然充滿不確定性。大多數SMR設計尚未經過大規模驗證，其全部經濟、監管和運營影響只有在更廣泛部署後才能顯現。

與此同時，一場戰略競賽正在悄然展開。全球核技術市場長期以來一直由少數幾個主要參與者主導——俄羅斯、美國、法國、中國，以及近年來崛起的韓國，還有其他一些國家——如今它們正競相在小型模塊化反應堆（SMR）領域站穩腳跟。每個國家都將SMR視為擴大影響力、開拓新市場的途徑。儘管人們對SMR的興趣不太可能消退，但僅靠SMR本身不太可能在短期內改變全球電力結構。

核能復興

世界上第一座發電核電站——位於蘇聯的奧布寧斯克核電站——於1954年投入運營。自那時起，核能行業經歷了數次繁榮，隨後又因政治阻力、高昂成本、漫長的建設周期和重大事故而陷入停滯。

然而，近年來，在能源安全、氣候政策以及快速變化的電力格局（由不斷增長的需求和供應側的結構性轉變共同構成）等諸多強大因素的推動下，核能再次成為全球關注的焦點。

國際能源署（IEA）指出，世界正在進入一個新的“電力時代”。交通、供暖和工業的電氣化，加上數據中心、人工智能和加密貨幣挖礦等數字基礎設施的快速發展，正在推動幾乎所有行業的電力消耗增長。到2027年，新興市場將占新增電力需求的85%，但即使是過去15年電力消耗趨於平穩甚至下降的發達經濟體，如今也出現了電力消耗回升的趨勢。

與此同時，全球電力系統正面臨着老舊電力基礎設施計劃退役的壓力。許多發達經濟體正在逐步淘汰燃煤電廠以實現氣候目標，而部分現有的核電站也即將達到使用壽命。

事實與數據

全球能源統計數據

• 全球在建的核電裝機容量超過70吉瓦，是近30年來的最高水平之一（國際能源署）。

• 目前核電占全球發電量的9%，而上世紀90年代末這一比例為18%。

• 全球31個國家運營核電站，其中73%的核電產自五個國家：美國、法國、中國、俄羅斯和韓國。

• 預計到2027年，全球電力消耗量將以前所未有的速度增長3500太瓦時（TWh）。這相當於每年新增超過一個日本的電力消耗量（國際能源署）。

• 2024年，全球電力需求增長的一半以上來自中國，中國電力需求增長了7%。

• 預計到2024年，數據中心的電力消耗將占全球電力消耗的1.5%。

這些供應側的限制迫使各國政府和電力公司面臨日益嚴峻的挑戰：如何在不增加排放的情況下替代可靠、可調度的基礎負荷電力。核能能夠全天候不間斷地產生無碳電力，因此，隨着間歇性可再生能源規模的不斷擴大，核能正日益被視為填補這一缺口、保障電網穩定的戰略解決方案。

此外，莫斯科在2022年入侵烏克蘭的決定引發了能源危機，迫使許多國家減少俄羅斯天然氣進口，並重新評估核能作為穩定、本土化和低碳基荷電力來源的作用。

在2023年聯合國氣候變化大會（COP28）上，世界各國政府通過《巴黎協定》下的首次正式全球盤點，明確將核能列入必須快速部署以實現淨零排放的技術之列。22個國家簽署了到2050年將核電裝機容量增加兩倍的承諾，這標誌着全球共識的重大轉變。在重工業等電力需求量大且難以消除排放的行業，核能正成為為數不多的可行脫碳方案之一。

即使在那些不太關注氣候行動的人群中，核能也獲得了支持。在美國，儘管唐納德·川普總統公開批評風能並放鬆了環境監管，但他的政府卻一直保持着明顯的親核立場。

滿足各種能源需求的先進技術

國際原子能機構在其高利用情景預測中指出，到2050年，全球核電運行裝機容量將增長一倍以上，達到目前水平的2.5倍以上。新增裝機容量的四分之一預計將來自小型模塊化反應堆（SMR），其規模約為傳統核電站的十分之一到四分之一。

SMR計劃每台機組發電量高達300兆瓦（MW[e]），約為傳統核反應堆發電量的三分之一。微型反應堆的規模更小，輸出功率低於20兆瓦。

SMR的模塊化設計使其組件能夠在工廠組裝並運輸到安裝現場，從而顯著縮短建設時間並提高成本可預測性。這使得它們對規模較小或偏遠地區的電網，以及傳統大型反應堆不適用的國家或行業具有特別的吸引力。除了發電之外，SMR還被提議用於海水淡化、區域供熱和制氫等領域。

事實與數據

傳統反應堆、小型反應堆和微型反應堆的比較

傳統大型反應堆的裝機容量超過 700 兆瓦。小型反應堆反應堆的裝機容量不超過 300 兆瓦。而微型反應堆的的裝機容量不超過 20 兆瓦。

小型和微型核反應堆的堆芯比大型常規反應堆的堆芯小。這些小型反應堆在工廠組裝，然後運送到電站安裝，從而縮短了建設時間和成本。

目前正在開發多種小型模塊化反應堆（SMR）技術，涵蓋多種反應堆類型，包括水冷式、氣冷式、液態金屬冷卻式和熔鹽式。低溫反應堆，例如輕水SMR，適用於供熱和制氫，而高溫反應堆則更適合煉鋼、合成燃料生產和化學合成等高能耗工業過程。通過提供高溫熱能，一些SMR可以幫助水泥生產、石油化工和重型運輸（包括航運）等原本無法實現電氣化的行業實現脫碳。

SMR的一個關鍵優勢在於其模塊化和標準化。它們可以在工廠預製並分批交付，從而縮短現場施工時間，通常可縮短至1.5至2.5年。這使得可以根據需求增長添加額外的模塊。這種靈活性有助於減少資本投資需求，並簡化融資要求，尤其是在核電站生命周期成本的大部分都發生在建設階段的情況下。更快的建造速度也意味着更快的投資回報。預計小型模塊化反應堆的退役將比大型反應堆更簡單、成本更低。

此外，小型模塊化反應堆（SMR）融合了先進的安全特性，許多設計都依賴於被動安全系統，使反應堆能夠在無需操作人員干預的情況下安全關閉。其更小的尺寸和更簡化的結構降低了潛在故障的風險和複雜性。小型模塊化反應堆通常每三到七年才需要更換一次燃料，而傳統反應堆則需要每一到兩年更換一次；一些設計甚至可以像現代核潛艇一樣運行長達30年而無需更換燃料。這最大限度地減少了與放射性物質運輸相關的後勤和安全挑戰。

小型模塊化反應堆的詳細情況

儘管前景廣闊，但國際原子能機構追蹤的80多個小型模塊化反應堆設計方案中的大多數仍處於概念設計或詳細設計階段。目前僅有兩座小型模塊化反應堆（SMR）電站投入運營：俄羅斯的“羅蒙諾索夫院士”號浮動核電站，該電站擁有兩座35兆瓦的反應堆，自2020年起為佩韋克鎮提供熱能和電力；以及中國的高溫氣冷堆-PM（HTR-PM），該電站於2023年12月開始商業運營，由兩座高溫氣冷反應堆組成，發電量為200兆瓦。阿根廷、中國和俄羅斯還有一些SMR電站正在建設中，但這項技術在商業規模上仍未得到充分驗證。

由於大多數SMR項目距離部署仍需數年時間，其實際性能、成本和風險尚無法全面評估。即使是最堅定的支持者也承認，仍然存在諸多不確定因素。國際原子能機構（IAEA）指出，儘管取得了顯著進展，但技術挑戰仍在解決中。雖然SMR有望降低單位前期資本成本，但其整體經濟競爭力仍有待驗證。缺乏成熟的監管審批途徑也構成潛在瓶頸，初期許可審批流程可能既耗時又充滿不確定性。

燃料供應是另一個主要問題。許多小型模塊化反應堆（SMR）設計需要高豐度低濃縮鈾（HALEU），而HALEU目前僅在美國和俄羅斯生產，其中俄羅斯運營着唯一一座商業規模的HALEU生產設施。儘管包括美國和一些歐洲國家在內的多個國家正在努力擴大產能，但進展緩慢。據歐洲原子能共同體供應機構稱，建設和運營HALEU設施需要大量投資，而歐洲生產商尚未看到令人信服的商業案例。美國核工業警告稱，由於HALEU供應有限，某些SMR設計的部署可能會被推遲數年。

除了燃料供應之外，小型模塊化反應堆（SMR）的商業可行性驗證仍然面臨諸多挑戰。正如歐盟所指出的，諸如確保合適的廠址、建立可預測的許可框架、發展全球供應鏈以及實現利益相關者的透明度等問題都需要得到妥善解決。

融資尤其複雜。包括SMR在內的核電項目需要大量的初始資金、較長的建設周期，並且常常面臨監管和政治風險，這些風險會阻礙投資。儘管許多國家正在努力完善監管框架，以期在不影響安全性的前提下加快部署速度，但進展緩慢且不均衡。

這些特點使得SMR難以吸引風險規避型投資者。正如美國能源部在2023年指出的那樣，儘管公用事業公司和其他潛在客戶認識到核電的戰略價值，“但對成本失控超支和項目放棄的風險擔憂限制了新反應堆的訂單量。”

一些研究認為，小型模塊化反應堆（SMR）面臨的挑戰可能比傳統核電站更多，而非更少。這些研究強調，SMR的平準化電力成本預測具有高度不確定性、主觀性，並且嚴重依賴於所使用的假設，因此難以評估其真正的成本競爭力。

其他技術和社會問題也需要進一步研究。例如，最近一項研究發現，根據設計和運行假設的不同，SMR可能會使核廢料的體積增加2到30倍。

公眾接受度是另一個被忽視的挑戰。正如一項分析指出，SMR的有效部署需要在全球範圍內安裝數百座小型反應堆，每座反應堆都由當地社區負責運營——這是一個“艱巨的挑戰”。即使是像風能和太陽能這樣被廣泛接受的技術，具體的項目選址也常常會遇到阻力。而對於核能來說，反對的門檻可能要高得多。

如果SMR要實現其預期目標，理解和應對這些挑戰，同時建設所需的基礎設施、供應鏈、監管準備和融資機制，將至關重要。但這些懸而未決的問題規模之大，令人對正在討論的雄心勃勃的部署目標的可行性產生嚴重質疑。在建造和運營更多小型模塊化反應堆（SMR）之前，很難區分實際潛力與投機性承諾。

事態發展的可能性

可能：逐步且有針對性地部署SMR

未來十年，SMR發展緩慢，僅在少數幾個國家建成少量示範機組。這些反應堆主要部署在不適宜大規模核能建設的特定環境中。

儘管在許可審批方面取得了一些進展，但關鍵挑戰依然存在：高昂的資本成本、不明朗的經濟回報以及當地對選址的抵制。大多數設計方案在2030年代仍將處於商業化前階段。因此，SMR在全球脫碳進程中的作用有限，只能作為其他清潔能源的補充，而無法徹底改變能源結構。

不太可能：SMR在全球範圍內快速推廣

到2030年代初，多種SMR設計方案獲得監管部門批准並達到商業化水平。簡化的許可流程、強有力的政治支持和大規模的公私合作投資有助於降低成本。到2040年，全球將有數百座反應堆投入運行，這將顯著減少對化石燃料的依賴，並使核能成為清潔能源戰略的核心支柱。然而，要實現這一目標，需要在極短的時間內克服幾乎所有當前的主要障礙。